|
|
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۶، صفحات ۱۰۸-۱۱۸
|
|
|
| عنوان فارسی |
برداشت انرژی از ارتعاشات پل تحت عبور جرم های متوالی با استفاده از مواد پیزوالکتریک |
|
| چکیده فارسی مقاله |
برداشت انرژی الکتریکی از مواد پیزوالکتریک غالباً برای تجهیزات الکترونیکی با توان کم استفاده می‌گردد. تأمین توان موردنیاز حسگر‌های بی‌سیم مورد استفاده در سلامت‌سنجی پل‌ها و دیگر شالوده‌های عمرانی از جمله کاربردهای مهم برداشت‌کننده‌های انرژی است. در این پژوهش برداشت انرژی از ارتعاشات پل تحت عبور جرم‌های متوالی بررسی شده است. برداشت انرژی به کمک تیر یک‌سرگیردار با وصله پیزوالکتریک نصب شده بر روی نقطه میانی پل دو سرمفصل صورت پذیرفته است. روابط حاکم بر ارتعاشات پل تحت عبور جرم‌های متوالی با فرض تیر اویلر-برنولی استخراج شده است. اثرات نیروهای اینرسی، کوریولیس و گریز از مرکز در استخراج روابط درنظر گرفته شده است. همچنین برداشت کننده انرژی به‌صورت تیر یک‌سرگیردار با وصله پیزوالکتریک تحت ارتعاشات پایه ناشی از جابجایی پل مدل‌سازی شده است. روابط حاصل به کمک نرم‌افزار متلب با استفاده از روش رونگه-کوتای مرتبه چهار حل شده و جابجایی پل و ولتاژ تولیدی در وصله پیزوالکتریک به‌دست آمده است. در نهایت، ولتاژ تولیدی حاصل از مدل‌سازی تئوری مسأله با نتایج حاصل از آزمایش تجربی برای سرعت‌های مختلف جرم‌های عبوری مقایسه گردیده است. مقایسه انجام شده حاکی از دقت مناسب مدل‌سازی انجام شده در مسأله حاضر است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
برداشت انرژی، پیزوالکتریک، ارتعاشات پل، عبور جرم‌های متوالی، |
|
| عنوان انگلیسی |
Piezoelectric energy harvesting from bridge vibrations under moving consecutive masses |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Harvesting energy by piezoelectric materials is nowadays an efficient way for powering low-power electric devices. Required energy for sensors which are used in condition and health monitoring of bridges and other civil infrastructures can be examples of the energy harvesters. This study aimed to improve the piezoelectric-based energy harvesting on civil infrastructures, especially on bridge structures. In this investigation, harvesting energy from the vibrations of a bridge under moving consecutivemasses is studied. Harvesting energy iscarried out through a cantilever beam with piezoelectric patch which is installed atthe middle of a simply supported bridge. Governing equations for vibration of an Euler-Bernoulli beam under moving consecutivemasses arederived. The effects of inertial, centrifugal and coriolis forces areconsidered. For verifying, the results of the numerical solution of the moving mass problem are compared to the experimental tests data of the litterature. The harvester is modelled by a cantilever beam with piezoelectric patch under base excitations which are calculated from vibrations of the bridge mid-point. The obtained equations are then solved in MATLAB environment by using the forth order Runge-Kutta method. The calculated induced voltages are compared with those obtained from experiment. A good degree of accuracy is observed. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
مسعود کریمی |
دانشگاه صنعتی اصفهان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی اصفهان (Isfahan university of technology)
رضا تیکنی |
دانشگاه صنعتی اصفهان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی اصفهان (Isfahan university of technology)
سعید ضیایی راد |
دانشگاه صنعتی اصفهان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی اصفهان (Isfahan university of technology)
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://mme.modares.ac.ir/article_14744_5b52057a7db6bbe7e5cb3c10ecead6f5.pdf |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227393.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|